radiographie

LES MÉTHODES
D’ESSAIS NON
DESTRUCTIFS
NORMES
AFNOR
ASSOCIÉES
P
A
R
G
O
I
Normes actuellement en vigueur.
NF EN 12681
Fonderie - Contrôle par
radiographie
NF EN ISO 17636-1
Contrôle non destructif des
assemblages soudés - Contrôle par
radiographie - Partie 1 :
Techniques par rayons X ou
gamma à l’aide de film
NF EN ISO 11699-1
Essais non destructifs - Film
pour radiographie industrielle Partie 1 : classification des
systèmes de films pour
radiographie industrielle
NF EN 25580
Essais non destructifs Négatoscopes utilisés en
radiographie industrielle Exigences minimales
RADIOGRAPHIE/
RADIOSCOPIE NUMÉRIQUE
NF EN 14784-1
Essais non destructifs –
Radiographie industrielle
numérisée avec plaques-images au
phosphore – Partie 1 :
Classification des systèmes.
(en projet ISO/DIS 16371-1)
NF EN 14784-2
Essais non destructifs –
Radiographie industrielle
numérisée avec plaques-images
au phosphore – Partie 2 : Principes
généraux de l’essai radiographique,
à l’aide de rayons X et gamma,
des matériaux métalliques
NF EN ISO 17636-2
Contrôle non destructif des
assemblages soudés - Contrôle par
radiographie - Partie 2 :
techniques par rayons X ou gamma
à l’aide de détecteurs numériques
NF EN 13068-3
Essais non destructifs Contrôle par radioscopie Partie 3 : Principes généraux
de contrôle par radioscopie
à l’aide de rayons X et gamma
des matériaux métalliques
NF EN ISO 19232–1
Essais non destructifs - Qualité
d’image des radiogrammes Partie 1 : Détermination de
l’indice de qualité d’image
à l’aide d’indicateurs à fils
NF EN ISO 19232–2
Essais non destructifs - Qualité
d’image des radiogrammes Partie 2 : Détermination de
l’indice de qualité d’image
à l’aide d’indicateurs à trous
et à gradins
NF EN ISO 19232-3
Essais non destructifs - Qualité
d’image des radiogrammes Partie 3 : Classes de qualité
d’image
NF EN ISO 19232–5
Essais non destructifs - Qualité
d’image des radiogrammes Partie 5 : Détermination de
l’indice de flou de l’image
à l’aide d’indicateurs de qualité
d’image duplex à fils
Texte élaboré par la COFREND en collaboration avec Patrick Bouvet (CTIF).
Crédit photos : Groupe Institut de Soudure/S. Meyer, CTIF.
GOUVERNANCE
DIRECTION
ORGANISATION
PROFESSIONNELLE
CERTIFICATION ET
QUALIFICATION
D
A
R
IQI
 Découverte il y a plus de 100 ans, la radiographie
EditionCOFREND_Mars2016
NF EN ISO 5579
Essais non destructifs Contrôle radiographique
des matériaux métalliques
au moyen de film et de rayons X
et gamma - Règles de base
E
I
H
SCIENTIFIQUE
ET TECHNIQUE
ÉVÉNEMENTIEL
ET COMMUNICATION
Confédération Française pour les Essais Non Destructifs
Maison des END - 64 Rue Ampère - 75017 Paris - France
[email protected] - Tél. : +33(0)1 44 19 76 18 - Fax : +33(0)1 30 16 24 54
www.cofrend.com - [email protected]
(radiographic testing en anglais) est une méthode d’END,
couramment employée pour contrôler l’intégrité d’un
matériau ou sonder le cœur d’une pièce, et qui ne cesse
d’évoluer.
Principe de
fonctionnement
La radiographie est une méthode d’essai non destructif qui consiste à obtenir une image de la densité
de matière d’un objet traversé par un rayonnement
électromagnétique X ou gamma. L’image est obtenue grâce à un détecteur qui est soit :
un film argentique,
un écran photostimulable à mémoire réutilisable,
un ensemble de détecteurs numériques.
  
RADIOGRAPHIE
 Domaines
VISUALISER LES
MANQUES DE MATIÈRE
DU VOLUME DE
L’OBJET CONTRÔLÉ
Le principe de la méthode est basé sur l’absorption différentielle du milieu en fonction du numéro
atomique des atomes le composant et de la masse
volumique. Tout manque de matière induira une
plus faible absorption et donc, localement, une plus
forte densité optique sur le film ou un niveau de gris
plus élevé dans le cas des images numériques.
En radiologie industrielle, les rayons X sont produits
par un tube à rayons X (le plus souvent) ou par un
accélérateur de particules pour les applications à
haute énergie. Les sources de rayonnement gamma utilisées industriellement sont l’iridium 192, le
cobalt 60 et le sélénium 75.
La radiographie est une méthode qui permet de
visualiser les manques de matière du volume de
l’objet contrôlé, sur une image à deux dimensions.
Il existe une technique d’examen basée également
sur l’absorption des rayonnements électromagnétiques qui permet d’obtenir les densités de matière
par éléments de volume : la tomographie.
d’application
Mode d’examen
Les techniques utilisant des films ou des écrans
photostimulables passent par une image latente
obtenue lors de l’exposition aux rayonnements.
Les films argentiques sont développés manuellement ou dans une machine automatique. Le radiogramme obtenu est un négatif comportant des
noircissements plus ou moins importants selon la
quantité de rayonnements transmis. Le noircissement du film est caractérisé par sa densité optique
traduisant sa capacité à absorber la lumière. Le
film est observé sur un négatoscope possédant
une source de lumière intense. Les manques de
matière de l’objet apparaissent en sombre sur le
radiogramme.
L’image latente des écrans photostimulables est
révélée grâce à un lecteur-numériseur. Dans ce
cas, l’image radiographique est dématérialisée et
se présente sous la forme d’un fichier numérique
défini par sa taille en nombre de pixels et son
codage en niveaux de gris. Pour que l’écran photostimulable puisse être réutilisé, après lecture de
l’information, les composés sensibles au rayonnement sont ramenés dans leur état énergétique
stable : c’est l’opération d’effacement. Les lecteurs-numériseurs sont principalement de deux
types : les systèmes demi-lune ou ceux à cassette.
Ces derniers sont moins fragiles et plus adaptés à
une utilisation industrielle mais ne permettent pas
de suivre la courbure des pièces. Les images numériques obtenues peuvent subir des traitements
d’images afin de faciliter la détection des indications. Cette technique radiographique utilisant des
écrans photostimulables est désignée par l’acronyme anglais CR (Computed Radiography) qui signifie « radiographie assistée par ordinateur ».
D’autres types de détecteurs permettent d’obtenir
directement un radiogramme numérique. Ils sont
utilisés avec des installations en poste fixe comportant un système de manutention à distance
qui permet de faire varier la position de l’objet (ou
d’une zone de celui-ci) par rapport à la source de
rayonnements. Les objets à contrôler peuvent être
observés par l’opérateur soit en temps réel avec
l’enregistrement éventuel d’une video (radioscopie), soit en différé sur des images obtenues après
traitement d’acquisition. L’observation des images
numériques en différé permet de leur appliquer
une opération d’optimisation des contrastes ou des
traitements d’images (filtres mathématiques). Le détecteur qui était initialement un amplificateur de brillance couplé à une caméra optique est aujourd’hui
remplacé par un ensemble de capteurs numériques
assemblés le plus souvent sous la forme d’un panneau plat. Cette technique radiographique permettant d’obtenir directement des images numériques
est désignée par l’acronyme anglais DR (Digital Radiography) qui signifie « radiographie numérique ».
La radiographie est utilisée
industriellement pour contrôler
la santé interne d’une pièce.
Elle permet de détecter tout type
de cavité ou de matériaux étrangers
inclus dans la pièce.
Les discontinuités planes sont
révélées lorsque le rayonnement
est parallèle au plan de l’indication.
La taille des discontinuités
détectables dépend de l’épaisseur
traversée.
La sensibilité de la méthode est plus
limitée pour des matériaux denses
et épais.
La radiographie est utilisée pour
le contrôle des soudures ainsi que
pour rechercher des imperfections
de fonderie. Elle est également très
utilisée pour vérifier l’intégrité des
structures composites.
Pour le contrôle automatisé de grandes structures
aéronautiques des caméras type DTC (CCD en anglais) de très haute résolution (de l’ordre de 31 µm)
sont parfois employées. Elles peuvent être associées à un réseau de fibres optiques positionnées
à l’entrée du détecteur.
En raison du caractère ionisant des rayons X ou
Gamma, des consignes strictes de radioprotection
doivent être appliquées.
Principe de la Radiographie
INTÉRÊTS
DE LA
MÉTHODE
L’intérêt majeur de la radiographie réside dans l’obtention d’une image bien définie de
l’uniformité de matière d’une pièce. La détection des indications contrastées est facile
et une distinction des différents types d’indications est possible. Par rapport aux méthodes
ultrasonores, elle est relativement tolérante aux états de surface et à la structure interne
du matériau. Elle est applicable à tous les types de matériaux (aluminium, acier, alliages
cuivreux, titane, composites,..). Les limites de la méthode sont liées aux coûts des installations et des consommables ainsi qu’aux dangers des rayonnements ionisants imposant une
réglementation et des consignes strictes.